[發明專利]流態化無人反循環采煤方法

有效

• 申請號: 202011483866.4
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112483088B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 張洪偉;程敬義;萬志軍;邢軻軻
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學（北京）
• 主分類號: E21C41/18
• 分類號: E21C41/18;E21C45/04
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 劉春成;劉素霞

1.流態化無人反循環采煤方法，對煤層工作面進行反向采煤，其特征在于，所述反循環采煤方法包括以下步驟：

步驟S1，在上回風巷中選定工作工位，將鉆采一體機安裝到所述工作工位并進行調試，其中，鉆采一體機至少具有導孔鉆機和反采鉆機；

步驟S2，導孔鉆機提前反采鉆機施工，首先將鉆桿與鉆頭連接在所述導孔鉆機上，通過所述導孔鉆機由上回風巷向下水平巷鉆進，以形成反采導孔，所述反采導孔與下水平巷貫通；

步驟S3，將所述鉆桿從所述導孔鉆機上卸下，并將鉆采一體機移動至下一個工作工位；將所述鉆桿安裝在所述反采鉆機上，在下水平巷中對所述鉆桿的端部安裝反采刀盤，開啟所述反采鉆機，帶動所述反采刀盤沿所述反采導孔向上回風巷對煤層進行反循環開采，直至所述反采刀盤反循環開采至所述上回風巷；

所述反采鉆機反循環開采的同時，在所述導孔鉆機上安裝鉆桿，并在下一個工作工位鉆進新的反采鉆孔，所述導孔鉆機鉆孔工作提前所述反采鉆機反采工作完成；

步驟S4，所述反采鉆機在一個工作工位開采完之后，卸下位于所述上回風巷中的反采刀盤并帶到所述下水平巷內，同時懸停所述導孔鉆機的鉆桿，所述反采鉆機前移一個工作工位，將懸停的所述鉆桿安裝于所述反采鉆機上，然后重復步驟S3，直至完成一個采煤工作面的反采工作；

步驟S5，將所述鉆桿和反采刀盤卸下并固定在所述鉆采一體機上再運送至下一個工作面，然后重復上述步驟S1至步驟S4以對煤層進行反向采煤工作；

所述導孔鉆機與所述反采鉆機在所述鉆采一體機的前進方向上以預設間距排布；

其中，所述導孔鉆機位于所述鉆采一體機前進方向的前方；

所述鉆采一體機還包括履帶牽引車，所述導孔鉆機與所述反采鉆機對應設置在履帶式牽引車上，

所述反采鉆機和所述導孔鉆機之間可通過定位油缸進行間距調節；

所述導孔鉆機與所述反采鉆機之間的距離為相鄰的兩個工作工位中心的距離；

所述反采鉆機對應設置有反采機械手臂，所述反采機械手臂用于所述反采鉆機回采時連續回收所述鉆桿；

所述導孔鉆機均對應設置有導孔機械手臂，所述導孔機械手臂用于所述導孔鉆機鉆孔時接續所述鉆桿；

所述反采鉆機與所述導孔鉆機使用的鉆桿相互通用；

所述反采鉆機與所述導孔鉆機同時工作，所述反采鉆機反采時取下的鉆桿，用于所述導孔鉆機鉆進所述反采導孔；

所述反采刀盤包括刀盤架，所述刀盤架上設置有機械齒與水射流噴頭，所述鉆桿與所述刀盤架內設置有通水孔，所述通水孔與所述水射流噴頭連通，通過所述通水孔向所述水射流噴頭提供高壓水；

所述機械齒在刀盤架帶動下轉動，以切割煤體；

所述水射流噴頭向所述刀盤架的徑向向外噴出高壓水流，以對煤體割縫輔助致裂；

所述刀盤架為錐形結構，所述水射流噴頭與所述機械齒在所述刀盤架上分多層相互間隔設置；

所述刀盤架的尾部設有沖洗噴嘴，所述沖洗噴嘴沿所述刀盤架軸向傾斜向下射出高壓水流，以通過水力沖蝕落煤；所述沖洗噴嘴與鉆桿角度為30-60°。

2.根據權利要求1所述的流態化無人反循環采煤方法，其特征在于，所述鉆采一體機的安裝與調試具體為，接通所述鉆采一體機上所有電機的電源，通電并觀察電機轉向，接通鉆機泵車到操作車、鉆機之間的進回油管路，在所述鉆采一體機上安裝機械手和轉盤吊；根據煤層傾角和厚度調整所述鉆采一體機的方位并鎖緊卡軌器，采用上下支撐油缸將鉆機固定，在所述鉆采一體機上接通冷卻水系統。

3.根據權利要求1所述的流態化無人反循環采煤方法，其特征在于，在所述步驟S4中，利用卡瓦將所述反采鉆機的鉆桿抱死并懸停，然后卸下所述鉆桿上的所述反采刀盤；并將所述反采刀盤運輸至下水平巷；

將所述反采鉆機對準下一個工作工位的所述反采導孔，在所述反采鉆機上連接所述鉆桿，所述鉆桿貫穿所述反采導孔，所述鉆桿伸入到所述下水平巷中，在所述下水平巷內對所述鉆桿的端部安裝所述反采刀盤。

4.根據權利要求1所述的流態化無人反循環采煤方法，其特征在于，所述下水平巷中設置有刮板式水力輸送槽，反采巷中的煤水混合物落入所述刮板式水力輸送槽中而被輸送出去。